Электромеханический вибратор для подачи изделий Советский патент 1985 года по МПК B65G27/16 

Изобретение относится к автоматизации производства, в частности к автоматизации перемещения изделий с помощью вибратора.

Цель изобретения - упрощение устройства путем исключершя специального источника сигналов, так как вибратор питается от сети с синусоидальным напряжением.

На фиг. 1 изображен электромеханический вибратор для подачи изделий, общий вид; на фиг. 2 - вибратор, разрез; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.

На пружинных элементах 1 закреплен транспортный орган 2 (лоток, чаща) устройства. К нему неподвижно прикреплен якорь 3, сообщающий транспортному органу 2 необходимые для перемещения по нему деталей колебания. Якорь 3 в колебательный процесс приводит П-образный электромагнит 4, на котором установлена удерживающая катущка 5, выводы 6 и 7 которой подключены к источнику постоянного тока постоянно. С одной стороны между полюсными наконечниками электромагнита установлен замкнутый магнитопровод 8. В зоне вне междуполюсного пространства на замкнутом магнитопроводе 8 установлены нась.щающая 9 и управляюц1ая 10 катуп ки. Выводы 11 и 12 насыщающей катуп ки 9 подключены к источнику постоянного тока постоянно. Выводы 13 и 14 управляюпхей катущки 10 подключены к источнику управляющих сигналов произво.льной формы, например, к источнику переменного тока синнусоидальной формы нромыщленной частоты. Между обеими катущками установлен щунтирующий ферромагнитный сердечник 15.

Электромеханический вибратор для подачи изделий работает следующим образом.

Удерживаюпгая катушка 5, подключенная к источпику постоянного тока постоянно, создает магнитный поток Ф, замыкаюплийся через П-образный электро.магнит 4 и якорь 3. Магнитный поток Ф создает усилие, притягивающее якорь 3 к полюсным наконечникам П-образного магнитопровода. Якорь 3 притягивается к полюсным наконечникам.

Одновременно насыщающая катущка 9, также подключенная к источнику постояliHOго тока постоянно, создает магнитный поток Oi, который насыщается, замыкаясь через замкнутый магнитопровод 8. При этом магнитное сопротивление замкнутого магнитопровода 8 достигает значительных величин и практически весь магнитный поток Ф удерживающей катущки 5 проходит в якорь, не ответвляясь в участок замкнутого магнитопровода 8, расположенный в между полюсной зоне П-образного электромагнита 4.

При подаче полуволны управляющего сигнала на выводы 3 и 14 управляющей катушки 10 из-зя насыщенного состояния замкнутого магнитопровода 8 созданный катущкой 10 магнитный поток Фа по величине является незначительным и ,че меняет магнитное состояние электромеханического вибратора. Усилие, притягивающее якорь 3, остается неизменны.м. Магнитный поток Фг направлен встречно магнитному потоку Фi насыщающей катущки 9, поэтому в замкнутом магнитопроводе 8 действует разница маг нитных потоков . При медленном росте Ф 2 эта величина уменьщается и достигает значения, при котором происходит резкий перегиб петли гистерезиса .материала замкнутого магнитопровода (исчезает

насыщение замкнутого магнитопровода). Чтобы процесс не искажался ЭДС самоиндукции насыщающей и управляющей катущек и не зависел от формы управляющего сигнала (чем круче сигнал, те.м больше влияние ЭДС самоиндукции) между обеими катущками установлен щунтирующий ферромагнитный сердечник 15, куда вытесняются магнитные потоки Ф и Ф г( г). При этом потоки не сцепляются с аитками насыщающей и управляющей катущка.ми, не вовлекая в переходной процесс ЭДС самоиндукции своих катушек.

Из-за резкого перегиба петли гистерезиса при переходе на.мкгутого магьштопровода 8 в ненасыщенное состояние переход меняет магнитное сопротивле 1ие замкнутого магнитопровода практически мгновенно. После скачкообразного перехода замкнутого магнитопровода 8 в ненасыщенное состояние происходит резкое переключение магJ нитного потока Ф удерживающей катушки 5 в участок замкнутого магнитопровода, расположенный в междуполюсной зоне П-образного магнитопровода (участок расположен по пути потока Ф ближе, чем якорь, и п/унтирует якорь). Происходит увеличение потока Ф 4- через замкнутый магнитопровод и уменьшение магнитного потока Ф , через якорь. Суммар} ое значение потока удерживающей катущки 5 равное Ф Ф4-fФf остается постоянным, поэтому переключение

g потока из якоря в ненасыщенный участок замкнутого магнитопровода 8 не тормозится ЭДС самои} дукции многовитковой удерживающей катущки 5.

Таким образо.м, происходит скачкообраз0 ное уменьшение магнитного потока, замыкающегося через якорь, практически не зависящее от формы управляющего сигнала. Усилие, притягивающее якорь, пропорционально магнитному потоку, поэтому скачкообразно исчезает также усилие и якорь рез5 ко пружинами i отрывается от полюсных наконечников. Происходит практически прямоугольный импульс HC4e; HOBetiHH усилия, не

зависящий от формы управляющего сигнала.

При уменьшении управляющей полуволны происходит уменьшение магнитного потока Ф 2 управляющей катушки. В замкнутом магнитопроводе 8 продолжает существовать разница магнитных потоков насыщающей и управляющей катушек, постепенно увеличивающееся по величине по мере уменьшения потока Фг. До достижения точки перегиба петли гистерезиса замкнутый магнитопровод 8 остается ненасыщенным и не меняет магнитное сопротивление. Магнитный поток Ф удерживающей катущки 5 замыкается через ненасыщенный участок замкнутого магнитопровода 8. Усилие притяжения якоря не возникает. Только при достаточном уменьщении Ф а и достижении перегиба петли гистерезиса происходит лавинообразное насыщение замкнутого магнитопровода 8. Происходит резкое переключение магнитного потока Ф удерживающей катущки odpaTHO в якорь. Это переключение не сопровождается изменением .магнитного потока в удерживающей катушке (Ф Ф4-fфs const) и в переходной процесс не вовлекается ЭДС самоиндукции многовитковой удерживающей катушки. Возникает пря.моугольный и.мпульс усилия, обусловленный не формой управляющего сигнаJ

ла, а скоростью перехода ферромагнитного материала из ненасыщенного состояния в насыщенное, что происходит практически мгновенно.

Таким образом, подключением удерживающей катущки к источнику постоянного тока, установкой одной стороной между полюсными наконечниками П-образного электромагнита параллельно якорю замкнутого магнитопровода и установкой на замкнутом магнитопроводе вне междуполюсной зоны насыщающей и управляющей катущек, подключением насыщающей катущки к источник постоянного тока и выбором ампервитков этой катушки таким образом, чтобы замкнутый магнитопровод насыщался, подключением управляющей катушки к источнику управляющих сигналов произвольной формы (например, к переменному току синусоидальной формы) и направление. магнитного потока этой катушки встречно магнитному потоку насыщающей катушки, установкой между насыщающей и .чвляющей катушками ферромагнитного шунтирующего сердечника удается повысить крутизну исчезновения и возникновения усилия и, следовательно, производительность устройства независимо от формы управляющего сигнала при питании от любого источника тока.

/ / / /

/I Л Фз 8 Ф2

А-А 4

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ВИБРАТОР ДЛЯ ПОДАЧИ ИЗДЕЛИЙ, содержащий транспортный орган, установленный на упругих элементах и соединенный с якорем, электромагнит с П-образным сердечником и удерживающей катушкой, подключенной к источнику постоянного тока, отличающийся тем, что, с целью упрощения, он снабжен ферромагнитным шунтирующим сердечником, П-образным замкнутым магнитопроводом с насыщающей и управляющей катушками, установленными вне междуполюсной зоны магнитопровода, причем насыщающая катушка подключена к источнику постоянного тока, управляющая катушка подключена к источнику сигналов произвольной формы, а ферромагнитный шунтирующий сердечник установлен между насыщающей и управляющей катушками. (Я 00 Од О5 4;:

0

13

/4

Фиг.З